В статье рассмотрена проблема очистки городских сточных вод от тяжелых металлов. Предложен биосорбционно-биокоагуляционный способ детоксикации сточных вод в первичном отстойнике с помощью части избыточного активного ила с целью уменьшения влияния тяжелых металлов на водоочистку. Проведенный анализ распределения тяжелых металлов между фракциями частиц сточных вод показал, что основная их доля находится в молекулярно-коллоидной форме. Изучение сорбционных свойств микроорганизмов перифитона и активного ила на разных стадиях водоочистки показало, что максимальной удельной емкостью связывания ионов железа обладают микроорганизмы активного ила 1-го, 4-го коридоров аэротенка и иловой камеры. Методом биотестирования подвижности клеток E. gracilis установлено, что уровень токсичности сточных вод в первичном отстойнике после их биосорбционно-биокоагуляционной детоксикации активным илом снижается в 5–6 раз и соответствует по токсичности допустимым нормативным требованиям.